Science >> Wetenschap >  >> Energie

Machine die warmte omzet in mechanische energie?

Een machine die warmte omzet in mechanische energie wordt een warmtemotor genoemd . Hier zijn enkele veel voorkomende voorbeelden:

* Interne verbrandingsmotor: Dit is het meest voorkomende type warmtemotor, gevonden in auto's, vrachtwagens en vele andere machines. Het verbrandt brandstof om warmte te creëren, die gassen uitbreidt die op een zuiger duwen, waardoor het in mechanische energie wordt.

* Stoommotor: Deze motor gebruikt de warmte van kokend water om stoom te maken, die een zuiger of turbine aandrijft om mechanische energie te genereren.

* Stirling Engine: Deze motor gebruikt een gesloten cyclus met een werkvloeistof (zoals lucht of waterstof) die wordt verwarmd en gekoeld om mechanische energie te creëren.

* Rankine -cyclus: Deze cyclus wordt gebruikt in energiecentrales om elektriciteit te genereren. Het gaat om kokend water om stoom te creëren, die een turbine drijft en vervolgens terug in water condenseert om de cyclus te herhalen.

Hoe werken warmtemotoren?

Warmtemotoren werken op basis van de tweede wet van de thermodynamica, die stelt dat warmte alleen spontaan kan stromen van een heter object naar een kouder object. Warmtemotoren werken door warmte te nemen van een bron op hoge temperatuur (zoals brandende brandstof) en het te gebruiken om te werken, terwijl een deel van de hitte naar een gootsteen van de lagere temperatuur wordt verdreven (zoals de atmosfeer).

Efficiëntie van warmtemotoren:

Geen enkele warmtemotor kan alle warmte -energie omzetten in mechanische energie. Dit komt omdat wat warmte -energie altijd verloren gaat voor de omgeving. De efficiëntie van een warmtemotor wordt gemeten door de verhouding van werkuitgang tot warmte -invoer.

Voorbeelden van warmtemotoren in gebruik:

* auto's: Interne verbrandingsmotoren worden gebruikt om auto's, vrachtwagens en motorfietsen van stroom te voorzien.

* Power Plants: Stoomturbines en Rankine -cycli worden gebruikt in stroomvoorzieningen om elektriciteit te genereren.

* schepen: Stoommotoren en dieselmotoren worden gebruikt om schepen van stroom te voorzien.

* vliegtuigen: Jetmotoren zijn een soort warmtemotor die de warmte gebruiken van brandende brandstof om stuwkracht te genereren.

Conclusie:

Warmtemotoren zijn essentieel voor veel toepassingen, van transport tot stroomopwekking. Ze zetten warmte -energie om in mechanische energie, waardoor we nuttig werk kunnen verrichten. Het is echter belangrijk op te merken dat warmtemotoren niet 100% efficiënt zijn en dat wat warmte -energie altijd verloren gaat voor de omgeving.